Reporte 3 Arranque y Paro de Motor Con Enclave

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas

Automatización Industrial

Arranque y paro de un motor de corriente alterna

Alumnos:

Perdomo Fragoso Daniel Alejandro Pioquinto Cruz Jonathan Ramírez Martínez Marino Ary Grupo:

3MM8

México D.F. a 01 de Marzo de 2016

Índice Objetivo ..................................................................................................................................................................... 3 Introducción ............................................................................................................................................................ 3 Motor Monofásico de fase partida ............................................................................................................ 3 Enclavamiento ................................................................................................................................................... 3 Relé con enclavamiento ............................................................................................................................ 4 Material ..................................................................................................................................................................... 4 Desarrollo................................................................................................................................................................. 4 Procedimiento ........................................................................................................................................................ 6 Conclusiones ......................................................................................................................................................... 10 Bibliografía ............................................................................................................................................................ 10

Objetivo 

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Mediante un arreglo de relés, realizar el enclave de un motor monofásico de corriente alterna. Realizar el mismo enclavamiento del motor anteriormente descrito pero ahora mediante el uso del PLC

Introducción Motor Monofásico de fase partida Es un motor de inducción con dos bobinados en el estator, uno principal y otro auxiliar o de arranque. El motor de fase partida es uno de los distintos sistemas ideados para el arranque de los motores asíncronos monofásicos. Se basa en cambiar, al menos durante el arranque, el motor monofásico por un bifásico (que puede arrancar sólo). El motor dispone de dos devanados, el principal y el auxiliar; además, lleva incorporado un interruptor centrífugo cuya función es la de desconectar el devanado auxiliar después del arranque del motor.1 Además del motor de fase partida existen otros sistemas para arrancar motores monofásicos como es el caso de motores de arranque por condensador.

Enclavamiento Un enclavamiento eléctrico es un dispositivo que controla la condición de estado de cierto mecanismo para habilitar o no un accionamiento, comúnmente utilizando solenoides electromagnéticos estimulados por señales de tensión. Esto es común en equipos en donde se desee lograr una condición de seguridad para su accionamiento, como, por ejemplo, el cierre de un interruptor tensionado de un lado del circuito. Otras aplicaciones de estos enclavamientos tienen la finalidad de asociar los dispositivos eléctricos con la lógica de circuitos para obtener mayor confiabilidad en la operación y minimizar los riesgos eléctricos.

Relé con enclavamiento Un relé debe ser accionado conectando un interruptor o pulsador que permita el paso de corriente por una bobina. Si ese relé es capaz de mantenerse en la posición de “conectado” aunque se desconecte el interruptor o pulsador que lo activó inicialmente, tendremos un relé con enclavamiento. En la práctica habrá que prever otro mando para hacer que el relé vuelva a su posición de reposo, de forma que desconecte también el circuito de potencia. En los automatismos es frecuente usar esta posibilidad ya que en muchas ocasiones hay acciones que duran un instante y que deben hacer que se ponga en marcha un sistema. Si queremos que dicho sistema funcione por un tiempo predeterminado independientemente de que la acción inicial que lo puso en marcha continúe o no, una buena opción sería el relé con enclavamiento. Potenciales aplicaciones   

Alarmas Ascensores Puertas automáticas

Material  

25 cables banana-banana. PLC Siemens S7-2000 con su respectivo cable de alimentación y de comunicación PPI.

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Computadora con Step 7 instalado. Relé KRPA 2C Motor monofásico

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Cable de alimentación para el motor monofásico.

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Desarrollo Para comenzar con el enclavamiento utilizando únicamente relés, es preciso realizar la conexión del motor y de los pulsadores como se muestra en el siguiente diagrama.

24 V

RL1 G2R-24-AC24

V1 120 VAC

L1 Bobina de Arranque

L2 Bobina de trabajo

Enclavamiento con relé

De esta forma se generará un circuito de “amarre” con el relé que al energizarse y estar conectado en paralelo con el botón normalmente abierto provocará un corto-circuito que permitirá el paso de la corriente por un tiempo indefinido hasta que se presione el botón de paro normalmente cerrado que desactivará la bobina del relevador y devolverá a los interruptores a su posición original. Como ambos conmutadores se activan con una sola bobina, el conmutador que no se empleó para el enclave, servirá para cerrar el circuito del motor que lleva corriente alterna, quedando controlado así su arranque y paro. Ahora, para realizar el enclave por medio del PLC, se redactó el siguiente programa en lenguaje Ladder.

Aquí el razonamiento se visualiza más rápido ya que el PLC al manejar direcciones tanto para las entradas como para las salidas, puede emplear una variable que se haya declarado

como salida para podérsela asignar a otro contacto que en términos estrictos se le denomina contacto auxiliar, el cual permitirá el enclavamiento de la bobina. El programa tendrá el mismo comportamiento que el circuito a base de relés. Cuando se pulse el botón de arranque, se activará la bobina de arranque del motor lo que activará el contacto auxiliar que permitirá que el circuito se mantenga cerrado indefinidamente hasta que se presione el botón de paro. Es importante mencionar que a pesar de que se emplea un PLC, al tratarse de un motor de corriente alterna es necesario emplear el relé como etapa de potencia.

Procedimiento En la siguiente imagen se puede apreciar la consola de conexiones, donde en la parte superior se tienen los botones que en el caso de esta práctica funcionaran como entradas. Más abajo se encuentran las bases usadas para relevadores, en donde se colocaran para obtener acceso a sus terminales a través de los cables banana.

En la parte baja se encuentra el riel estandarizado donde irá montado el PLC. En la parte inferior se encuentran varios focos de neón que fungen como indicadores.

Primero se analizaron las conexiones de motor para ver cómo se conectarían cada una

Despues se construyó el circuito de enclavamiento con relé. Por lo que se construyó el siguiente circuito.

Posteriormente se realizó el circuito de arranque y paro con enclavamiento empleando el PLC. Se realizó la siguiente conexión teniendo cuidado de energizar primero al PLC y posteriormente conectar el cable de comunicación y por último las entradas y salidas.

Al cargar el programa se pondrá al PLC en modo run y se h abilitará la opción “Estado del programa” para ver desde software que el estado de las entradas y salidas cambien de acuerdo a los pulsadores de la mesa de trabajo.

Conclusiones La práctica permitió comprender aspectos como el enclavamiento y demostrar que mediante una lógica de relés o mediante un PLC es posible realizar un circuito básico de control el cual se encuentra muchas veces en la industria. El desarrollo fue algo desafiante pues al principio no se tenía una clara idea de cómo funcionaba el enclave mediante relés. Otro aspecto que resulto inicialmente confuso fue el esquema de conexión del motor, pues al inicio se nos indicó que con un solo cable de alimentación era suficiente para realizar la práctica. Se nos dijo que de las seis terminales del motor dos se encontraban puenteadas (bobina de trabajo) mientras que había otras terminales aisladas (bobina de arranque). Es importante conocer la correcta conexión del motor pues en dado caso de no saber conectarlo, se puede realizar un corto o dejar el motor en estado estacionario pero con corriente alterna circulando por su bobina de arranque. De lo anterior concluimos que primero se debe contar con las hojas de especificaciones y planos eléctricos que nos indiquen la disposición de los elementos involucrados en el control del arranque/paro del motor, así mismo antes de realizar las conexiones debemos realizar un esquema de las conexiones que realizaremos para controlar dicho motor.

Bibliografía  

http://www.exatecno.net/ampliacion/rele/releEnclavamiento.swf http://cbtis195d11.blogspot.mx/2011/09/enclavamiento.html

Cuestionario práctica 3 Control de giro de un motor monofásico de CA 1.- Describa el principio de funcionamiento de un motor monofásico de corriente alterna.

El motor monofásico de fase partida utilizado en el laboratorio consta de dos devanados, el principal y el de arranque, para energizar el motor se requiere energizar ambos devanados, sin embargo, el devanado de arranque solo funcionará hasta que el interruptor centrifugo se active y deshabilite este devanado ya que solo sirve para alternar el sentido de giro. Ambas bobinas se conectan en paralelo para poder crear un campo giratorio debido a que la bobina de arranque se desconectara por el interruptor centrífugo.

2.- ¿Cómo se controla el giro de un motor monofásico de CA con fase partida? Alternando las terminales de la bobina de arranque. 3.- ¿Qué operador utiliza para implementar funciones controladas por tiempo?

Se utiliza el temporizador interno del PLC con base de 100ms. 4.- ¿Qué operador utiliza para implementar funciones de conteo de ciclos? Las instrucciones con contadores son las que se utilizan para contar eventos del programa internos y eventos del proceso externos:  CTU es un contador ascendente.

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 CTD es un contador descendente.

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 CTUD es un contador ascendente/descendente.

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5.- Describa los siguientes parámetros: a)Condiciones iniciales.- Es el estado en el cual s e encuentra un sistema al momento de energizarlo. b)Transiciones.- Es el cambio de estado del sistema para llevar a cabo acciones.

c) Estados.- En ellos se encuentran los circuitos de control que deciden las acciones que efectuaran debido a las entradas que reciba el sistema. d)Entradas/Salidas.- Es la forma física en la cual se relaciona el sistema con el entorno, las entradas servirán para tomar decisiones y se verán los cambios en las salidas por medio de actuadores.

e)Temporizadores.- Son circuitos que se activan con una señal y dan una señal de terminado una vez que el tiempo determinado acabe. f) Contadores.- Son circuitos capaces de almacenar y contar los impulsos (a menudo relacionados con una señal de reloj), que reciben en la entrada destinada a tal efecto.